URCA 2020 (PSU 2020.2) — questão 13 de Física

Gabarito AnuladaMagnetismo — força entre fios paralelos com correntes opostasProcesso Seletivo Unificado 2020.2 · Prova I
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 13 de Física do URCA 2020 (PSU 2020.2)

Enunciado em texto

(URCA/2020.2) Dois longos fios A e B, retos e paralelos, situados no vácuo, separados um do outro por l=2 cml = 2\ cm, são percorridos por correntes contrárias, ambas de intensidade i=0,4 Ai = 0{,}4\ A, como mostra a figura. Considere que a permeabilidade magnética do vácuo é: μ0=4π×10−7 Tm/A\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7}\ Tm/A. A respeito disso, marque a alternativa correta:

(A) Os fios devem se repelir com uma força de módulo F=1,6 μNF = 1{,}6\ \mu N para cada metro de fio;

(B) Os fios devem se atrair com uma força de módulo F=1,6 μNF = 1{,}6\ \mu N para cada metro de fio;

(C) As correntes, em sentido contrário, devem se neutralizar, de modo que, a força anula-se;

(D) Os fios devem se repelir com uma força de módulo F=3,2 μNF = 3{,}2\ \mu N para cada metro de fio;

(E) Os fios devem se atrair com uma força de módulo F=3,2 μNF = 3{,}2\ \mu N para cada metro de fio;

(Enunciado: Processo Seletivo Unificado URCA 2020.2 — URCA.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Regional do Cariri (URCA).

Resolução comentada

O que a questão pede: o sentido (atração ou repulsão) e o módulo da força entre os fios, por metro.

Passo 1 — atração ou repulsão. Correntes de mesmo sentido se atraem; correntes de sentidos contrários se repelem.

Passo 2 — o módulo, por metro de fio.

FL=μ0 iA iB2π l\frac{F}{L} = \frac{\mu_0\,i_A\,i_B}{2\pi\,l}

FL=4π×10−7×0,4×0,42π×0,02\frac{F}{L} = \frac{4\pi \times 10^{-7} \times 0{,}4 \times 0{,}4}{2\pi \times 0{,}02}

FL=1,6×10−6 N/m=1,6 μN/m\frac{F}{L} = 1{,}6 \times 10^{-6}\ \text{N/m} = 1{,}6\ \mu\text{N/m}

Atenção: a URCA anulou esta questão no gabarito oficial. O defeito visível no caderno é que o enunciado diz “como mostra a figura”, mas a figura não foi impressa: não há desenho nenhum junto à questão. Para a conta, a falta da figura não pesa, porque o texto já diz que as correntes são contrárias e dá todos os valores; a física leva à repulsão de 1,6 μN por metro, o conteúdo da alternativa A.

⚠️ A armadilha: esquecer o 2π do denominador (ou usar μ₀/π), o que dobra a força para 3,2 μN (alternativas D ou E). Outra é achar que correntes opostas “se cancelam” (C): cada fio continua criando seu campo, e é ele que age no outro fio.

A ideia em uma frase: fios paralelos: F/L = μ₀i₁i₂/(2πd); correntes iguais se atraem, opostas se repelem.

Resposta: questão anulada pela URCA no gabarito oficial. Pela física, os fios se repelem com 1,6 μN por metro de fio (o texto da alternativa A). O defeito visível no caderno é a figura citada no enunciado, que não foi impressa.

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

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